КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Основы теории подобия центробежных насосовОбобщение экспериментальных данных, полученных при испытании модели, и использование их при проектировании натурных насосов возможно лишь при соблюдении определенных правил, устанавливаемых в теории подобия. Явления называют подобными, если по известным характеристикам одного из них можно получить характеристики другого простым пересчетом. При этом в подобных системах должны наблюдаться процессы одинаковой физической природы. Для полного подобия насосов должно выполняться их геометрическое, кинематическое и динамическое подобие. Системы называются геометрически подобными, если все соответственные их линейные размеры пропорциональны, а углы равны. При соблюдении геометрического подобия натурного и модельного насосов, кинематическое подобие определяет подобие планов скоростей, т.е. , где индекс "н" обозначает натурный насос, а "м" – модельный. Для динамического подобия (подобия сил) требуется равенство критериев Рейнольдса у натуры и модели. Критерий Рейнольдса для насоса определяют по формуле , гдеw – угловая скорость рабочего колеса;D2 – его наружный диаметр. Опыт показывает, что в большинстве случаев насосы работают в области автомодельности, т.е. в области, в которой характеристики насоса не зависят от критерия Рейнольдса. Эта область наблюдается при Re>1000. Обозначим отношение линейных размеров натурного и модельного насосов . Принимая во внимание, что угловая скорость связана с частотой вращения рабочего колеса следующим соотношением , из условия кинематического подобия получим . Подобие подач. Подача насоса связана с геометрическими и кинематическими характеристиками рабочего колеса уравнением (3.7) . Отношение подач натурного и модельного насосов . Поскольку у подобных насосов планы скоростей подобны, то . Кроме того, наличие геометрического и кинематического подобия позволяют записать следующие равенства: . Следовательно, , т.е. у подобных насосов отношение подач пропорционально произведению соотношения линейных размеров в третьей степени на соотношение частот вращения рабочих колес. Подобие напоров. Ранее были получены уравнения для определения теоретического и действительного напоров: . Полагая, что гидравлические КПД hг и коэффициенты, учитывающие конечное число лопаток e у модели и натуры одинаковы, получим , что отношение напоров у подобных насосов пропорционально произведению квадратов соотношений линейных размеров и частот вращения рабочих колес. Подобие мощностей. Мощность насоса определяют по формуле . При работе натурного и модельного насосов на одной и той же жидкости , КПД модели и натуры приблизительно одинаковы . При этих допущениях получим .
|